打工人日报#20251002 - 教程

打工人日报#20251002

假期进行中

知识点

用按键来控制 LED 灯闪烁

功能：
LED默认常亮
按下按键对应的LED熄灭

当连接用户 LED 灯的 IO 电压为高时，用户 LED 灯熄灭，当连接 IO 电压为低时，用户 LED 会被点亮。

4 个用户 KEY 均连接到 PL 端 BANK35的 IO 上。按键按下，信号为低

由于前面的练习，已经熟悉vivado操作方法了，这里省略，仅展示关键步骤

管脚约束

KEY.v

module flow_led (
    input sys_clk,
    input sys_rst_n,
    input KEY1,
    input KEY2,
    input KEY3,
    input KEY4,
    output reg [3:0] led
);
reg [24:0] cnt;
// LED控制部分
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
    if (!sys_rst_n) begin
        led <= 4'b1111;
    end else if (!KEY4) begin
        led <= 4'b1000;
    end else if (!KEY3) begin
        led <= 4'b0100;
    end else if (!KEY2) begin
        led <= 4'b0010;
    end else if (!KEY1) begin
        led <= 4'b0001;
    end
end
endmodule

• module flow_led 定义了一个名为 flow_led 的模块。
• 该模块有六个输入端口：
• sys_clk：通常代表系统时钟信号，用于驱动模块内的时序逻辑。虽然在当前代码的逻辑实现中，时钟信号并没有被有效利用来实现随时间变化的动态功能，但它可能是为后续扩展功能预留的。
• sys_rst_n：低电平有效的复位信号。当该信号为低电平时，会触发模块内的复位逻辑。
• KEY1、KEY2、KEY3、KEY4：这四个输入端口大概率是用于连接外部按键的信号。根据代码逻辑，低电平表示按键按下。
• 一个输出端口 led：这是一个 4 位的寄存器类型输出，用于控制 LED 的状态。
• reg [24:0] cnt;：声明了一个 25 位的寄存器 cnt。然而，在当前代码中，这个寄存器没有被使用到，可能是为未来添加基于计数的功能预留的，比如实现跑马灯的速度控制等。
• always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n)：这个 always 块对 sys_clk 的上升沿和 sys_rst_n 的下降沿敏感。
• if (!sys_rst_n) begin led <= 4’b1111; end：当复位信号 sys_rst_n 为低电平时，将 led 赋值为 4’b1111，即所有 LED 点亮，这是模块的初始状态。
• else if (!KEY4) begin led <= 4’b1000;：如果 KEY4 信号为低电平（按键 4 按下），将 led 赋值为 4’b1000，此时只有最高位 LED 熄灭。
• else if (!KEY3) begin led <= 4’b0100;：如果 KEY3 信号为低电平（按键 3 按下），将 led 赋值为 4’b0100，此时只有次高位 LED 熄灭。
• else if (!KEY2) begin led <= 4’b0010;：如果 KEY2 信号为低电平（按键 2 按下），将 led 赋值为 4’b0010，此时只有次低位 LED 熄灭。
• else if (!KEY1) begin led <= 4’b0001;：如果 KEY1 信号为低电平（按键 1 按下），将 led 赋值为 4’b0001，此时只有最低位 LED 熄灭。

KEY.xdc
这个是可以自动保存的，这里做对比参考

set_property PACKAGE_PIN U18 [get_ports sys_clk]
set_property PACKAGE_PIN H18 [get_ports {led[3]}]
set_property PACKAGE_PIN J18 [get_ports {led[2]}]
set_property PACKAGE_PIN K14 [get_ports {led[1]}]
set_property PACKAGE_PIN J14 [get_ports {led[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {led[3]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {led[2]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {led[1]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports {led[0]}]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports KEY1]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports KEY2]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports KEY3]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports KEY4]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports sys_clk]
set_property IOSTANDARD LVCMOS33 [get_ports sys_rst_n]
set_property PACKAGE_PIN N15 [get_ports sys_rst_n]
set_property PACKAGE_PIN M15 [get_ports KEY1]
set_property PACKAGE_PIN M14 [get_ports KEY2]
set_property PACKAGE_PIN L17 [get_ports KEY3]
set_property PACKAGE_PIN L16 [get_ports KEY4]
create_clock -period 20.000 -name sys_clk -waveform {0.000 10.000} [get_ports sys_clk]

流程总结

创建工程
添加XX.v
Open Elaborated Design
添加管脚约束
Run Synthesis
添加时序约束
Run implementation
Generate Bitstream
上板验证

阅读

《杀死一只知更鸟》
第七章 结束